长期施肥稻田土壤胞外酶活性对底物可利用性的响应特征

土壤中碳（C）和氮（N）等底物的可利用性决定着微生物生长代谢，同时影响土壤胞外酶活性.为探讨土壤酶活性对土壤原有有机质变化的响应，本试验选取了长期定位试验田的4种施肥处理水稻土[无肥对照（CK）、单施化肥（NPK）、有机肥+化肥配施（OM）和秸秆还田+化肥配施（ST）]，通过0、4、8和12个月的分段培养获取了具有不同可利用性C、N含量梯度的土壤，分析参与土壤碳氮转化过程的关键酶β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）和β-1，4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）活性与可溶性有机碳（DOC）、铵态氮（NH4+-N）、土壤微生物生物量碳（MBC）和微生物生物量氮（MBN）含量的关系.结果表明，OM和ST处理对土壤中DOC含量的提高更显著（P<0.01），是CK和NPK处理的2~3倍.NPK、OM和ST处理的MBC含量、BG和NAG酶活性高于CK处理.所有施肥处理中，随着可利用性底物（DOC和NH4+-N）含量的升高，BG和NAG活性整体呈稳定或下降趋势，MBC和MBN含量变化趋势与BG和NAG相同.施肥处理和培养时间以及二者的交互作用极显著影响（P<0.01）土壤DOC、NH4+-N、MBC和MBN的含量.回归分析显示，OM处理MBC/MBN值与DOC/NH4+-N值之间正相关（P<0.05）；ST处理的ln（BG）/ln（NAG）值和DOC/NH4+-N值之间负相关（P<0.01），这表明稻田土壤可利用性底物浓度是影响胞外酶活性的关键因子，且微生物量的碳氮计量比受控于土壤中底物的碳氮计量关系.该结果对深入研究稻田土壤中胞外酶活性变化规律，调节稻田土壤碳氮平衡，提高稻田土壤肥力具有一定指导意义